Кристаллы эпитаксиальные

Другая причина зарождения дислокаций в период кристаллизации — возникновение напряжений. Когда происходит ориентированное нарастание (эпитаксия) кристалла па подложку, то сопряжение двух решеток из-за имеющегося всегда небольшого их несоответствия вызывает упругие напряжения в подложке и эпитаксиальном слое. Когда толщина эпитаксиального слоя достигает некоторой критической величины, то энергетически выгодным становится снятие этих упругих напряжений при возникновении дислокаций на границе подложка — растущий кристалл. Повышение [c.103]

Свойства М. с. определяют явления катализа, роста кристаллов (в частности, эпитаксиальных плёнок), поведение суспензий, эмульсий М. с. используют в эмиссионной электронике и микроэлектронике. [c.210]

Эпитаксиальный кремний получается методом ориентированного осаждения кристаллов кремния на подложку — пластины, вырезаемые из кремниевых слитков. Легирование осуществляется парами соединений, содержащих легирующие элементы. [c.338]

Помимо описанных методов, позволяющих получать крупные объемные монокристаллы германия, кремния, а также некоторых полупроводниковых соединений, разработана принципиально новая технология — эпитаксиальное (ориентированное) выращивание кристалла на подложке. [c.594]

Изучалось также влияние дислокаций на рост монокристаллов и эпитаксиальных пленок. По влиянию дислокаций на кристаллизацию стальных слитков имеются лишь единичные работы. Дислокационный механизм роста кристаллов в стальном слитке должен привлечь особое внимание исследователей, поскольку примесные атомы оказывают огромное влияние на образование и распределение дислокаций. [c.66]

На изотропных подложках в первый момент возникает неориентированный кристаллический слой. С увеличением его толщины благоприятно ориентированные кристаллы быстро растут, вытесняя соседние и образуя текстурованную структуру. Этому способствует анизотропия скорости роста различных граней эпитаксиальных кристаллов. Наибольшая скорость роста присуща кристаллам, у которых направление растущих граней совпадает с нормалью к фронту кристаллизации. [c.131]

Несоответствие параметров решеток, сопрягающихся при эпитаксиальном росте, может достигать значительных величин (десятки процентов) и устраняется либо некоторым искажением решетки растущего кристалла и появлением дефектов в структуре кристалла, либо тем, что решетка растущего кристалла пристраивается к решетке зерен основного металла другими, но хорошо сопрягающимися плоскостями. Из микроструктуры, приведенной на рис. 45,6, видно, что из-за несоответствия параметров решетки на границе раздела шва имеется некоторое смещение в направлении границы основного металла, продолжающееся в паяном шве. [c.99]

Эпитаксиальные покрытия обьино наносят при высокой температуре подложки. Если температура близка или выше температуры рекристаллизации материала покрытия, то одновременно с ростом кристаллов протекают и рекристаллизационные процессы. Перемещение границ зерен покрытия в процессе собирательной рекристаллизации может изме- [c.63]

Как уже отмечалось, закономерности роста кристаллов в покрытиях сильно зависят от количества и вида примеси, входящей в состав покрытий в процессе роста. Поэтому пористость, определяемая процессами отбора, также зависит от чистоты условий, в которых наносится покрытие. С самых общих позиций можно предполагать, что с увеличением роли слоистого механизма роста кристаллов пористость, обусловленная отбором, будет уменьшаться. В предельном случае - при чисто эпитаксиальном росте - пористость этого вида исчезает. Однако малые развороты блоков будут увеличивать общую пористость. [c.72]

В 1982 г. выпущено учебное пособие Практическое рукоаодст-по кристаллографии и кристаллохимии. Методы описания кристаллических многогранников . В настоящем пособии приведены основные методы описания кристаллических структур, включая определение пространственной группы симметрии, правильных систем точек, базиса кристаллической структуры,. символов атомных плоскостей и атомных рядов в кристаллических структурах, метод обратной решетки. Описаны кристалли 4еские методы представления и расчета кристаллических структур, в том числе эпитаксиальных. [c.27]

Широкое применение получили монокристаллические пленки, выращенные на кристаллических подложках и имеющие решетку, определенным образом ориентированную относительно решетки подложки. Такой ориентированный рост пленок называют эпитаксией, а сами пленки — эпитаксиальньши. Выращивание пленок из того же вещества, из которого состоит кристалл подложки, называют автоэпитаксией, выращивание из другого вещества — гетероэпитаксией. Для того чтобы был возможен эпитаксиальный рост пленки, необходима определенная степень соответствия кристаллической структуры материалов пленки и подложки. Иными словами, равновесные расстояния между атомами и их взаимное расположение в кристаллах пленки и подложки должны быть близкими. Кроме того, чтобы атомы в зародышах могли выстроиться в правильную структуру, они должны обладать достаточно высокой поверхностной подвижностью, что может быть обеспечено при высокой температуре подложки. Структурному совершенству зародышей способствует также низкая скорость их роста, которая достигается при малой степени пересыщения пара осаждаемого материала или его раствора (при эпитаксии из жидкой фазы). Особое значение для ориентированного роста имеют одноатомные ступеньки на подложке, заменяющие зародыши, так как на них адсорбированные атомы попадают в устойчивое состояние с высокой энергией связи. Эпитаксиальная пленка растет в первую очередь путем распространения ступенек на всю площадь подложки. Большую роль при этом играют винтовые дислокации (рис. 2.8). В простейшем случае онн представляют собой одноатомную, ступеньку, начинающуюся у оси [c.70]

Отражение объёмных акустич. волн от граней кристаллов позволяет создавать пьезокристаллич. монолитные или плёночные резонаторы. Наиб, широко используются кварцевые резонаторы в диапазоне частот 0,5—30 МГц, их добротность достигает 10 . Напылением тонких эпитаксиальных пьезоэлектрич. плёнок dS, ZnO или AlN на диэлектрич. подложку создают резонаторы на частоты до 10 ГГц. [c.53]

При Л. п. необходимо равномериое распределение примеси в объёме кристалла или по толщине эпитаксиального слоя. При направленной кристаллизации из расплава равномерное распределение примеси по длине слитка достигается поддержанием постоянной её концентрации в расплаве (за счёт его подпитки) либо программированным изменением коэф. распределения примеси. Последнее достигается изменением параметров процесса роста. Повысить однородность распределения примесей в монокристаллах можно воздействуя на расплав магн. полем. Магн. поле, приложенное к проводящему расплаву, ведёт к возникновению пондеромоторных сил. Последние резко снижают интенсивность конвекции и связанные с ней флуктуации темп-ры и концентрации примесей. В результате однородность кристалла повышается. Однородного распределения при эпитаксии из жидкой фазы достигают кристаллизацией при пост, теми-ре в случае газофазной эпитаксии, обеспечивая пост, концентрацию примеси в газовой фазе над подложкой. [c.579]

Среди лазерных материалов выделяются соединения и составы, входящие в т. н. изоперподиче-с к и е пары, т. е. пары кристаллов, различающиеся по хим, составу, ширине запрещённой зоны и др. фпз, свойствам, но имеющие одинаковый период кристаллич. решётки. Такие материалы пригодны для образования бездефектных гетеропереходов путём наращивания одного материала на другом эпитаксиальными методами (см. Эпитаксия). Совершенные гетеропереходы необходимы для формирования лазерных гетероструктур, широко используемых в совр, П. л. (наз. также гетеролазерами). [c.53]

Метод Р, с, в. используется для исследования структуры ТОНКИХ приповерхностных слоёв монокристаллов, деформированных в результате выеш. воздействий (диффузии примесей, ионной имплантации, эпитаксиального наращивания плёнок разл, состава и т. д.). Этим методом изучают также структурное состояние примесных атомов в кристаллах и адсорбиров. слоёв на его Поверхности, определяют степень аиорфизации приповерхностных слоёв, измеряют разбухание кристал-лич. структуры, приводящее к сдвигу атомных плоскостей по сравнению с исходным положением на малые доли ангстрема. [c.364]

С. на основе гомопереходов в прямозонных полупроводниках, легированных т. в. мелкими примесями (см. Примесные уровни), имеют существ, недостаток — сильное поглощение излучения внутри кристалла (коэф. поглощения а — 10 см Ч. Снижение потерь па межзонное поглощение достигается уменьшением энергии излучения за счёт Компенсации примесей в активной области (напр., в эпитаксиальной р — л-структуре GaAs, легированной Si). При сильном легировавии и компенсации хаотически расположенный в пространстве заряд примесей создаёт искривление границ зон, при к-ром локальная ширина запрещённой зоны остаётся постоянной (см. Сильнолегированный полупроводник). Это приводит к тому, что в распределении плотности состояний появляются участки при энергиях ниже зоны Проводимости и выше валентной зоны — т. н. хвосты плотности состояний, пространственно разделённые в обеих зонах. В С. с такой структурой в излучат, рекомбинации принимают участие глубокие и удалённые группы состояний, При этом излучаемые фотоны характери- [c.466]

В данном случае осуществляется ориентированная кристаллизация, т. е. процесс роста, при котором кристаллическая решетка напыляемой пленки закономерно ориентирована относительно кристалла — подложки. Такие пленки называют эпитаксиальными. Различают гомоэпитаксию (материалы пленок и подложки [c.136]

Для образования равноосной микроструктуры при быстром затвердевании должны выполняться два условия [482] низкая скорость роста эпитаксиальных кристаллов, позволяющая получить переохлажденный расплав, и наличие достаточного количества центров зарождения в расплаве, обеспечивающее гетерогенное зарождение равноосных зерен. Эти условия были реализовны при лазерном плавлении специально приготовленных сплавов. [c.295]

Без переохлаждения кристаллизация невозможна. Переохлаждение может быть термическим и концентрационным. Термическое переохлаждение технически чистых металлов имеет значение только при образовании зародышей. Однако в сварных швах всегда есть уже готовые центры кристаллизации. Поэтому вследствие уменьшения энергии образования зародыша требуемое переохлаждение может быть меньшим или необходимость в нем может отсутствовать. Особого внимания в этом отношении заслуживают нерасплавившиеея кристаллы основного металла, на которых может происходить эпитаксиальная кристаллизация из жидкой фазы 1. [c.30]

При вводе затравки на измельчение структуры слитка наряду с неизоморфными и изоморфными примесями влияют также эпитаксиальные примеси. Эпитаксиальная примесь, вызывая зарождение д. к. и ориентированный рост кристаллов на подложке, не является совершенно изоморфной по отношению к затвердевающему слитку, однако ее решетка в какой-то степени родственна кристаллам стали. Л. С. Палатник и И. И. Папиров [119, 120] уделяют большое внимание теории гетерогенного образования зародышей на подложках, характеру соответствия кристаллических решеток и дислокационной структуры поверхностных слоев подложки и кристаллизующейся пленки. В зависимости от температуры подложки и пересыщения газовой фазы образование зародышей может происходить по схеме пар-жристалл или пар- жидкость- -кристалл. [c.130]

После образования жидких зародышей на подложке при температуре несколько ниже точки кристаллизации жидкая пленка может находиться некоторое время в переохлажденном состоянии. Возникновение зародышей кристаллизации в переохлажденной пленке обусловлено временем ожидания появления первого центра. Вероятность его зарождения связана с величиной переохлаждения жидкой пленки и со степенью эпитаксиальности кристаллической подложки с исследуемым веществом. Механизм образования кристаллических зародышей на подложке можно установить по форме кристаллов в пленке. При кристаллизации цинка из газовой фазы в пленках возникают кристаллы гексагональной формы, что свидетельствует об осуществлении механизма пар-жристалл. В пленках серы частицы имеют округлую форму. Это означает, что образование зародышей происходило по механизму пар->-жидкость- кристалл. Методом напыления обнаружены в одном образце зародыши, образованные по обоим механизмам пар->крис- [c.130]

Приложение давления в процессе роста эпитаксиального слоя (слоя совместной кристаллизации) позволяет также удалить значительный объем ликвата, накопляющегося перед фронтом растущих в изотермических условиях ориентированных кристаллов. Фронт таких кристаллов обычно ровный. Высокая прочность соединения может быть обеспечена только при диффузионной пайке с последующей гомогенизацией паяного соединения. Это тем более необходимо, что выросший слой кристаллов состоит из слаболегированного твердого раствора и обладает пониженной прочностью. [c.181]

Логика выделения собственных текстур из текстур роста дает ответ на вопрос, как и в каких условиях могут быть получены собственные текстуры. Из определения собственной текстуры следует, что для ее получения в совокупности кристаллов необходамо полностью устранить какое-либо взаимодействие (эпитаксиальное, диффузионное) растущей совокупности с подложкой. Найдены подложки, которые почти удовлетворяют этому условию ими могут быть мелкозернистые термодинамиг чески прочные соединения карбиды переходных металлов, оксиды и тл. [c.25]

Масштабы влияния обоих рассматриваемых факторов изменяются с увеличением высоты кристаллов совокупности эпитаксиальное влияние подложки ослабевает и нарастает влияние собственной текстуры. Такая закономерность подтверждается всеми экспериментальными фактами. Границу прекращения эпитаксиального влияния установить практически невозможно. Можно лишь утверждать, чт оно уменьшаётся с увеличением толщины совокупности кристаллов. [c.28]

Изменим условия роста тжим образом, чтобы они соответствовали иному типу собственной текстуры. Это означает, что тип плоскости собственной текстуры теперь не совпадает с типом плоскости, параллельной грани монокристалла - подложки. Это различие приведет к тому, что текстура зарождения и собственная текстура разжчны. Поэтому, кроме отбора, связанного с формообразованием кристаллов, будет происходить отбор по ориентациям. В результате такого отбора ориентировка кристаллов совокупности с увеличением их толщины будет стремиться к собственной текст)фе. В то же время отбор по ориентировкам будет тормозиться эпитаксиальным влиянием подложки. Эпитаксиальный же [c.28]

С повышением совершенства совокупности кристаллов U уменьшается. Уменьшение, 17 в основном может происходить за счет уменьшения С/(. и Ua- , так как можно считать постоянной. Наименьшего значения достигает в том случае, когда между подложкой и совокупностью происходит эпитаксиальное срастание /с нимальна в том случае, когда совокупность образуется в условиях, обеспечивающих возникновение в ней собственной текстуры. Таким образом, наибольшее совершенство совокупности кристаллов, т.е. минимальное значение U, достигается при эпитаксиальном росте совокупности в условиях, соответству-юпщх определенной собственной текстуре. Такие условия роста отвечают требованиям принципа пространственного согласования. [c.30]

В, предыдущих параграфах были проанализированы примеры роста совокупностей кристаллов, в которых влияние подложки сводилось только к эпитаксиальному. Такие условия роста реализуются весьма часто. Однако не менее интересны закономерности роста совокупностей, у которых взаимодействие с подложкой сводится к чисто диффузионному. Не касаясь практической важности и распространенности тгисого рода взаимодействия при получении покрытий, в этой главе обратим внимание лишь на закономерности отбора при таком взаимодействии в процессе роста совокупностей кристаллов. [c.34]

Таким образом, на примерах металлических и неметаллических покрытий показано, что рост эпитаксиальных покрытий в условиях пространственного согласования позволяет сохранять монокристальность покрытия при больших толщинах, чем в покрытиях, полз чаемых в условиях пространственного несогласования. Как уже отмечалось, это обусловлено тем, что интенсивность накопления дефектов при росте кристаллов в условиях пространственного согласования существенно [c.59]

Деформационная пористость. Этот вид пористости развивается в покрытиях, в которых в процессе роста возникают напряжения. В эпитаксиальных монокристалжческих покрытиях в результате пластичес-ких микродеформаций возникают даслокации, которые, как было отмечено выше, являются активными стоками вакансий. Если температура нанесения покрытий достаточно высока и в материале покрытий в результате релаксационных процессов образуются дополнительные малоугловые границы, то порообразование происходит лреимущественно вдоль них. Если напряжения достаточно высоки, то может произойти отрыв дислокаций от вакансионного облака и зарождение пор будет происходить в объеме блоков кристаллов., [c.69]

Таким образом, в сульфидных покрытиях на молибдене эпитаксиальное сопряжение решеток покрышя и матрищ>1 происходит не по плоскости, а в направлениях, перпендакулярных поверхности матрищ>1. Такая форма эпитаксии обязана анизотропии диффузии атомов молибдена в сульфиде с гексагональной решеткой и, как следствие, преимущественному росту тех кристаллов, у которых направление быстрой диффузии нормально поверхности матрищ>1. [c.137]

В книге помещены переводы статей, опубликованных в зарубежной периодической печати в последние годы. В I части книги рассматривается атомная структура различных дефектов в кристаллах полупроводников с решеткой алмаза и цинковой обманки (сфалерита) полные и частичные дислокации, дефекты упаковки, дислокации несоответствия, а также наклонные границы, в том числе двойниковые границы высокого порядка. Во II чаети описаны структура и происхождение некоторых типов дефектов, встречающихся главным образом в эпитаксиальных пленках дефекты упаковки, микродвойниковые ламели и более сложные дефекты типа трипирамид , воэникновение которых обусловливается многократным двойникованием. [c.335]

Несколько лет назад Вагнер и Эллис [25] обнаружили, что в определенных условиях при- образовании усов из паровой фазы на растугцем кончике кристалла между паром и кристаллом имеется капелька жидкой фазы. Это явление вызвало широкий интерес в кругах исследователей, занимаюп] ихся выращиванием кристаллов. Новый механизм роста был назван ПЖТ-мехапизмом (пар — жидкость — твердая фаза). ПЖТ-механизм позволяет получать почти совершенные кристаллы и может быть использован для выращивания кристаллов самой разнообразной формы (от усов до эпитаксиальных пленок) большого количества кристаллических материалов. При этом процесс выращивания может проводиться при температурах на несколько сот градусов ниже, чем в случае тех методов выращивания кристаллов из газовой фазы, которые применяются в настоящее время. [c.175]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...